JP2009302560A - 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの敷設構造、及び太陽電池モジュールの敷設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線の間違いが少なく、作業効率の高い太陽電池モジュールを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、太陽電池パネル１２と、太陽電池パネル１２の正極に接続されるプラス側電極接続端子および負極に接続されるマイナス側電極接続端子を有する端子ボックス１４と、プラス側電極接続端子に接続される二本のプラス側芯線２４、２４の一方およびマイナス側電極接続端子に接続される二本のマイナス側芯線２６、２６の一方を束ねた第一ケーブル１６と、二本のプラス側芯線２４、２４の他方および二本のマイナス側芯線２６、２６の他方を束ねた第二ケーブル１８と、第一ケーブル１６に取り付けられる第一コネクタ２０と、第二ケーブル１８に取り付けられる第二コネクタ２２と、を備え、第一ケーブル１６の長さが第二ケーブル１８の長さよりも短いことを特徴とする太陽電池モジュール１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造物の屋根や壁面に敷設される太陽電池モジュール、この太陽電池モジュールを用いた敷設構造、及びこの太陽電池モジュールの敷設方法に関するものである。

従来から、太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールを建物の屋根等に敷設してその建物で消費する電力をまかなうと共に、余剰電力を電力会社に売却する太陽光発電システムが増加している。太陽電池パネルは、集積型太陽電池であり、ガラス基板に導電膜や半導体膜が積層され、これに複数の溝を設けて所定数の単体電池（太陽電池セル）を形成し、各太陽電池セルを電気的に直列接続させたものであり、１００ボルト以上の電圧を得ることができるものも知られている。以下の特許文献１には、このような太陽電池パネルの製造方法が開示されている。

ここで太陽電池モジュールは、一枚で１００ボルト以上の電圧を得ることができるが、発生し得る電流は小さい。したがって従来の太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールを下記特許文献２，３に開示されているようなケーブル類を用いて電気的に並列に接続させることで実用的な電流容量を確保していた。

特開平１１−２９８０１７号公報 特開２００４−３４９５０７号公報 特開２００８−１３０９０２号公報

ところが建物の屋根等に太陽電池モジュールを敷設する作業は高所作業であり、夏暑く冬寒い過酷な環境で行われる。また太陽電池モジュールを屋根等に敷設する作業は、上記過酷な作業環境に加え、配線に誤りが生じないようにしなければならないという正確性も要求される。そのため太陽電池モジュールを建物の屋根等に敷設する作業は、作業効率が悪いという問題があった。

上記特許文献２に開示されているケーブルは、それぞれ長さがほぼ同一であり、両端に同一の形状および色彩のコネクタが取り付けられたものであった。そのため、特許文献２に開示されているケーブルを採用した場合は、作業者が一見しただけではいずれのケーブルやコネクタであるのかの判別が付かず、誤配線が起こる可能性があった。

また、特許文献３に開示されているケーブルのように、太陽電池モジュールを接続するために設けられた配線がバラバラになっていると、予期せぬ場所に引っかかるなどして断線してしまう可能性もあった。また、従来公知の二芯ケーブルのように、複数の導線（配線）を束ねたものを採用した場合は、剛性が高いが、その分ケーブルがある程度長くないと折り曲げ等しにくく、取り回しが困難になるといった問題点があった。その一方で、折り曲げの容易さなどを考慮してケーブルの長さを必要以上に長くすると、その分だけケーブルの余剰になる部分を収容するスペース等を確保しなければならなくなり、施工性が低下してしまうという問題があった。

さらに、上記特許文献２に開示されているケーブルのように、電気的に接続される二本のケーブルの長さをほぼ同等としつつ、ケーブルに余剰になる部分ができるのを防止するためにケーブルの長さを調整した場合は、さほど長くないケーブルを無理に折り曲げるなどして、両者の中間部分で配線することになる。そのため、折り曲げによるストレスが各ケーブルに取り付けられたコネクタとの接続部分や、各ケーブルと端子ボックスとの接続部分などに大きく作用し、断線しやすくなる可能性もあった。

そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、配線の間違いが少なく、作業効率の高い太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの敷設構造、及び太陽電池モジュールの敷設方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため提供される請求項１の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが電気的に直列接続されて略長方形の面状に形成された太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの正極に電気的に導通したプラス側電極接続端子と、前記太陽電池パネルの負極に電気的に導通したマイナス側電極接続端子と、２系統以上の導線を有し長さの異なるケーブルからなる第一ケーブルおよび第二ケーブルと、前記第一ケーブルの端部に取り付けられる第一コネクタおよび前記第二ケーブルの端部に取り付けられて前記第一コネクタに嵌合接続可能な第二コネクタからなる二組のコネクタと、前記プラス側電極接続端子に接続される二本のプラス側の導線と、前記マイナス側電極接続端子に接続される二本のマイナス側の導線と、を備え、前記第一ケーブルが、前記二本のプラス側の導線の一方および前記二本のマイナス側の導線の一方からなる２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであり、前記第二ケーブルが、前記二本のプラス側の導線の他方および前記二本のマイナス側の導線の他方からなる２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであり、前記第一ケーブルの長さが前記第二ケーブルの長さよりも短く、前記第一コネクタおよび第二コネクタは、前記プラス側の導線に接続される正極側端子と、前記マイナス側の導線に接続される負極側端子と、雄片と、当該雄片と嵌合接続可能な雌片と、を有し、第一コネクタおよび第二コネクタの一方は、前記雄片に正極側端子を設け、前記雌片に負極側端子を設けたものであり、第一コネクタおよび第二コネクタの他方は、前記雄片に負極側端子を設け、前記雌片に正極側端子を設けたものであることを特徴としている。

これにより請求項１の太陽電池モジュールは、ケーブルの長さによって、そのケーブルに取り付けられたコネクタが第一コネクタであるのか、あるいは第二コネクタであるのかを迅速に判断することができる。したがって請求項１の太陽電池モジュールは、作業者が迅速に適切なコネクタを選択することができ、従来の太陽電池モジュールに比べて配線の間違いが少なく、作業効率が高い。

また、請求項１の太陽電池モジュールは、第一，二ケーブルが、それぞれ二芯ケーブルのように２系統以上の導線を有するケーブルによって構成されており、ケーブルの本数が最小限で済む。そのため、請求項１の太陽電池モジュールは、屋根等に設置する際の電気配線が簡単であり、予期せぬ場所にケーブルが引っかかって断線するなどの不都合を回避することができる。

また、請求項１の太陽電池モジュールは、２本の導線を束ねたものを第一，二ケーブルとして採用しており、剛性が高い。そのため、請求項１の太陽電池モジュールは、第一，二ケーブルが断線する可能性が低い。また、請求項１の太陽電池モジュールでは、第二ケーブルを第一ケーブルよりも長くしたものであり、第二ケーブルの取り回しの自由度が高い。そのため、請求項１の太陽電池モジュールは、自由が効く第二ケーブルを第一ケーブル側に取り回すことにより、第一ケーブルをさほど大きく折り曲げ等せずに施工することができ、第一，二ケーブルのいずれに作用する曲げによるストレスもさほど大きくならない。従って、請求項１の太陽電池モジュールは、必要以上に第一，二ケーブルを長くとらなくても容易に施工でき、各ケーブルの断線などの不具合も起こりにくい。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第一コネクタおよび前記第二コネクタの形状、模様若しくは色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とした。

これにより請求項２の太陽電池モジュールは、作業者が、コネクタの形状、模様若しくは色彩又はこれらの結合（以下、単に「形態」ともいう）を確認することによって、そのコネクタの種類を迅速に判別することができる。したがって請求項２の太陽電池モジュールは、作業者が迅速に適切なコネクタを選択することができ、従来の太陽電池モジュールに比べて配線の間違いが少なく、作業効率が高い。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第一ケーブルおよび前記第二ケーブルの模様、色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とした。

これにより請求項３の太陽電池モジュールは、作業者がケーブルの模様、色彩又はこれらの結合を確認することで、そのケーブルに取り付けられたコネクタの種類を迅速に判断することができる。したがって請求項３の太陽電池モジュールは、作業者が迅速に適切なコネクタを選択することが可能であり、従来の太陽電池モジュールに比べて配線の間違いが少なく、作業効率が高い。

また請求項１〜３の太陽電池モジュールは、前記プラス側の導線および前記マイナス側の導線の模様、色彩又はこれらの結合が相違するものであってもよい（請求項４）。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明であって、前記太陽電池パネルが略長方形状であり、前記第一ケーブルおよび第二ケーブルは、前記太陽電池パネルの長辺の略中央から延出されており、太陽電池パネルの短辺同士を隣り合わせて二つの太陽電池モジュールを配置した場合、一方の太陽電池モジュールの第一コネクタと他方の太陽電池モジュールの第一コネクタとは、ケーブルの長さが足りないために接続不可能であることを特徴とした。

これにより請求項５の太陽電池モジュールは、隣接する他の太陽電池モジュールと第一コネクタ同士を接続させることが不可能であり、配線の誤接続を確実に防止することができる。

請求項６に記載の発明は、内部に複数の太陽電池セルが形成され全体として一つの太陽電池を構成する太陽電池モジュールであって、二組のコネクタを有し、前記二組のコネクタはいずれも独立した二以上の端子を備え、前記二組のコネクタはいずれも太陽電池モジュールの長手方向中央から延出された２系統以上の導線を有するケーブルに接続されており、各コネクタの一つの端子は前記太陽電池の正極に接続された正極側端子であり、各コネクタの他の一つの端子は太陽電池の負極に接続された負極側端子であり、前記二組のコネクタの内の一方のコネクタに接続されたケーブルは、他方のコネクタに接続されたケーブルよりも短く、前記ケーブルの長さの関係は他の太陽電池モジュールと共に列状に並べたとき短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることが不能となるものであり、長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合され、両者が接合された状態において両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、他の太陽電池モジュールと電気的に並列に接続されることを特徴とする太陽電池モジュールである。

上記した太陽電池モジュールを敷設する場合、隣接する太陽電池モジュールのコネクタは、長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合される。上記した太陽電池モジュールの敷設構造は、この様に長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合された状態が正規の接合状態である。本発明の太陽電池モジュールは、この様に隣接する太陽電池モジュールとの接続に際し、長いケーブルのコネクタと短いケーブルのコネクタとを接合すると、両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、その結果、複数の太陽電池モジュールが電気的に並列に接続されることとなる。

また、上記した太陽電池モジュールの敷設構造では、作業者がコネクタを誤接続することはない。すなわち、上記した太陽電池モジュールは、ケーブルの長さに長短があるので、他の太陽電池モジュールと共に列状に並べたとき、短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることができない。そのため屋根の上等に太陽電池モジュールを敷設した際に、隣接する太陽電池モジュールの短いケーブル同士を接続することは物理的にできず、作業者がコネクタを誤接続することはない。

また、請求項６に記載の太陽電池モジュールは、２系統以上の導線を纏めたケーブルを採用しているため、従来技術として例示した特許文献３（特開２００８−１３０９０２号公報）に開示されているように各系統毎にバラバラに設けられたケーブルを採用した場合に比べて、各ケーブルの剛性が高い。そのため、請求項６の太陽電池モジュールは、各ケーブルが断線する可能性が低い。また、請求項６の太陽電池モジュールでは、従来技術として例示した特許文献２（特開２００４−３４９５０７号公報）に開示されているもののようにケーブルの長さが均一ではない。そのため、請求項６に記載の発明では、長い方のケーブルの取り回しの自由度が高い。よって、請求項６の太陽電池モジュールは、自由が効く長いケーブルを、中途において屈曲させ短いケーブルの方に向けて取り回すことができ、長いケーブルの基端部やコネクタとの接続部分に過度なストレスが掛からない。また、このようにして長さの異なるケーブルを接続した場合は、長い方のケーブルが短い方のケーブルの近傍に至るため、短い方のケーブルも無理に屈曲させる必要がない。従って、請求項６の太陽電池モジュールは、必要以上に各ケーブルを長くとらなくても容易に施工でき、各ケーブルの断線などの不具合も起こりにくい。

上記請求項６に記載の太陽電池モジュールは、二組のコネクタの内の一方および他方のコネクタに接続されたケーブルが、それぞれ２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであることを特徴とするものであってもよい（請求項７）。

本発明のように、各ケーブルがそれぞれ２条の導線を纏めて同一の絶縁チューブ内に配したものである場合は、上記特許文献３（特開２００８−１３０９０２号公報）に開示されているように各系統毎にバラバラに設けられたケーブルを採用した場合に比べ、ケーブルの剛性が高く断線の可能性が低くなる。その一方で、ケーブルの剛性が高くなると、その分だけケーブルの折り曲げによりケーブルの基端部やコネクタとの接続部分に作用するストレスが大きくなる可能性がある。しかし、本発明では、特許文献２（特開２００４−３４９５０７号公報）に開示されているもののようにケーブルの長さが均一ではなく、一方のケーブルが長く、他方のケーブルが短くされている。そのため、いずれのケーブルも無理に屈曲等させなくてもよく、ケーブルの基端部やコネクタとの接続部分にさほど大きな負荷が作用しない。従って、本発明によれば、ケーブルの強度不足による断線だけでなく、ケーブルの曲げに伴うストレスを原因としてケーブルの基端部やコネクタとの接続部分などで起こる断線も防止することができる。

請求項８に記載の発明は、二組のコネクタが、それぞれ構造が同一であるが色違いであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池モジュールである。

本発明の太陽電池モジュールで採用されている二組のコネクタは、構造が同一であるため、構造を見ただけでは見分けが付かない。しかし、本発明の太陽電池モジュールでは、前記した二組のコネクタがそれぞれ色違いとされているため、作業者は、コネクタの構造等を見るまでもなく、どのコネクタを接続すれば良いかを直感的に把握することができる。従って、本発明の太陽電池モジュールによれば、接続すべきコネクタを作業者が瞬時に判別でき、誤接続の発生を確実に防止することができる。また、仮にコネクタの誤接続があったとしても、これを作業者が視認により容易に見つけることができる。

ここで、上述したようにケーブルに長短がある場合は、長さを比較すればどちらのケーブルであるか判別することができる。しかし、多数の太陽電池モジュールを敷設する際の便宜を考慮すると、長さを比較するまでもなく、さらに直感的にいずれのケーブルであるのかを判別できることが好ましい。

そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項９に記載の発明は、長い方のケーブルが、短い方のケーブルと色が違うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュールである。

かかる構成によれば、作業者は、ケーブルの色を見るだけで、長短いずれのケーブルであるのかを直感的に判別することができる。

上記した本発明の太陽電池モジュールは、長い方のケーブルが、太陽電池モジュールの全長の５０パーセント以上であり、短い方のケーブルが、太陽電池モジュールの太陽電池モジュールの全長の５０パーセント未満であることが望ましい（請求項１０）。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の太陽電池モジュールが複数列状に配置され、二組のコネクタのうちの一方である第一コネクタおよび他方である第二コネクタは、それぞれ正極側端子および負極側端子を有し、隣接する一方の太陽電池モジュールの第一コネクタおよび他方の太陽電池モジュールの第二コネクタの同極の端子同士を接続させて、隣接する太陽電池モジュールが電気的に並列接続され、一連の太陽電池ブロックが形成されることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造である。

請求項１１の太陽電池モジュールの敷設構造は、隣接する一方の太陽電池モジュールの第一コネクタと他方の太陽電池モジュールの第二コネクタとを接続させるだけで、隣接する太陽電池モジュールを電気的に並列接続させることができ、作業が容易である。また太陽電池モジュールが一つでは発生しうる電流が小さい場合であっても、請求項１１の太陽電池モジュールの敷設構造は、太陽電池モジュールを複数並列接続させることが可能であるため、実用的な電流容量の確保が可能である。

請求項１２の発明は、請求項１１に記載の発明において、複数の前記太陽電池ブロックを直列に接続して配線を建物内に引き込む引込ケーブルを備えることを特徴とした。

これにより請求項１２の太陽電池モジュールの敷設構造は、一つの太陽電池ブロックの電圧が低い場合であっても、複数の太陽電池ブロックを直列に接続させることで、所望の電圧の確保が可能である。

上記請求項１２に記載の太陽電池モジュールの敷設構造は、二つの前記太陽電池ブロックを備え、前記引込ケーブルは、一方の太陽電池ブロックの未使用の第一コネクタに接続される第一直列コネクタと、他方の太陽電池ブロックの未使用の第二コネクタに接続される第二直列コネクタと、前記太陽電池パネルで変換された電力を出力する出力コネクタと、前記第一直列コネクタに接続される正負二本の導線を含む第一屋外ケーブルと、前記第二直列コネクタに接続される正負二本の導線を含む第二屋外ケーブルと、前記出力コネクタに接続される正負二本の導線を含む屋内側ケーブルと、を有し、前記第一屋外ケーブルの一方の導線は、前記第二屋外ケーブルの正負が異なる導線に接続されており、前記第一屋外ケーブルの他方の導線は、前記屋内側ケーブルの正負が同一の導線に接続されており、前記第二屋外ケーブルの残りの導線と前記屋内側ケーブルの残りの導線とが接続されていることを特徴とするものであってもよい（請求項１３）。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載の発明において、前記第一直列コネクタおよび前記第二直列コネクタの形状、模様若しくは色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とした。

これにより請求項１４の発明は、作業者が、引込ケーブルのコネクタの形態を確認することで、そのコネクタの種類を瞬時に判断することが可能である。したがって請求項１３の発明は、配線の間違いが少なく、作業効率が高い。

請求項１５の発明は、請求項１３に記載の発明において、前記第一屋外側ケーブルおよび前記第二屋外側ケーブルの模様、色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とした。

これにより請求項１５の発明は、作業者が屋外側ケーブルの模様、色彩又はこれらの結合を確認することで、そのケーブルに取り付けられたコネクタの種類を瞬時に判別することができる。したがって請求項１５の発明は、配線の誤接続が少なく、作業効率が高い。

請求項１６に記載の発明は、略長方形状であって内部に複数の太陽電池セルが形成され全体として一つの太陽電池を構成する太陽電池モジュールを使用し、当該太陽電池モジュールを構造物に敷設する太陽電池モジュールの敷設構造において、太陽電池モジュールは、二組のコネクタを有し、前記二組のコネクタはいずれも独立した二以上の端子を備え、前記二組のコネクタはいずれも太陽電池モジュールの長手方向中央から延出された２系統以上の導線を有するケーブルに接続されており、各コネクタの一つの端子は太陽電池の正極に接続され、各コネクタの他の一つの端子は太陽電池の負極に接続され、前記二組のコネクタの内の一方のコネクタに接続されたケーブルは、他方のコネクタに接続されたケーブルよりも短く、前記ケーブルの長さの関係は太陽電池モジュールを列状に並べたとき短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることが不能となるものであり、前記太陽電池モジュールは構造物に列状に並べて設置され、隣接する太陽電池モジュールのコネクタは長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合され、両者が接合された状態において両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、複数の太陽電池モジュールが電気的に並列に接続されることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造である。

上記した太陽電池モジュールの敷設構造では、隣接する太陽電池モジュールのコネクタは、長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合される。上記した太陽電池モジュールの敷設構造は、この様に長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合された状態が正規の接合状態である。上記した敷設構造では、この様に隣接する太陽電池モジュールの長いケーブルのコネクタと短いケーブルのコネクタとを接合すると、両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、複数の太陽電池モジュールが電気的に並列に接続されることとなる。

また上記した太陽電池モジュールの敷設構造では、作業者がコネクタを誤接続することはない。すなわち上記した太陽電池モジュールの敷設構造では、この様にケーブルの長さに長短があるので、太陽電池モジュールを列状に並べたとき、短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることができない。そのため屋根の上等に太陽電池モジュールを敷設した際に、隣接する太陽電池モジュールの短いケーブル同士を接続することは物理的にできず、作業者がコネクタを誤接続することはない。

また、請求項１６に記載の太陽電池モジュールの敷設構造では、２系統以上の導線を纏めたケーブルを採用して各太陽電池モジュール同士が電気的に接続されている。そのため、従来技術として例示した特許文献３（特開２００８−１３０９０２号公報）に開示されているように各系統毎にバラバラに設けられたケーブルを採用した場合に比べて、各ケーブルの剛性が高い。従って、請求項１６の太陽電池モジュールの敷設構造では、各ケーブルの強度が高く、断線による不具合が発生する可能性が低い。

また、請求項１６の太陽電池モジュールの敷設構造で採用しているケーブルは、従来技術として例示した特許文献２（特開２００４−３４９５０７号公報）に開示されているもののように各ケーブルの長さが均一ではない。そのため、請求項１６に記載の太陽電池モジュールの敷設構造を採用した場合は、上記したような剛性の高いケーブルを採用しているにもかかわらず、敷設時に長い方のケーブルを自由に取り回すことができる。よって、請求項１６の太陽電池モジュールの敷設構造を採用した場合は、自由が効く長いケーブルを、中途において屈曲させ短いケーブルの方に向けて取り回し、両者を電気的に接続することになるため、短い方のケーブルについても無理に折り曲げたりする必要がない。そのため、請求項１６に記載の太陽電池モジュールの敷設構造を採用した場合は、長いケーブルの基端部やコネクタとの接続部分に過度なストレスが掛からない。さらに、請求項１６の太陽電池モジュールの敷設構造を採用した場合は、必要以上に各ケーブルを長くとる等しなくてもケーブルを容易に取り回し、電気的に接続できるため、施工性にも優れている。

上記請求項１６に記載の太陽電池モジュールの敷設構造は、二組のコネクタの内の一方および他方のコネクタに接続されたケーブルが、それぞれ２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであることを特徴とするものであってもよい（請求項１７）。

本発明のように、各ケーブルがそれぞれ２条の導線を纏めて同一の絶縁チューブ内に配したものである場合は、上記特許文献３（特開２００８−１３０９０２号公報）に開示されているように各系統毎にバラバラに設けられたケーブルを採用した場合に比べ、ケーブルの剛性が高く、断線の可能性が低くなる。その一方で、ケーブルの剛性が高くなると、その分だけケーブルの折り曲げにくくなったり、折り曲げによりケーブルの基端部やコネクタとの接続部分に作用するストレスが大きくなる可能性がある。しかし、本発明では、特許文献２（特開２００４−３４９５０７号公報）に開示されているもののようにケーブルの長さが均一ではなく、一方のケーブルが長く、他方のケーブルが短くされている。そのため、いずれのケーブルも無理に屈曲等させなくてもよく、取り回しが容易であり、ケーブルの基端部やコネクタとの接続部分にさほど大きな負荷が作用しない。従って、本発明によれば、ケーブルの強度不足による断線だけでなく、ケーブルの曲げに伴うストレスを原因としてケーブルの基端部やコネクタとの接続部分などで起こる断線も防止することができる。

請求項１８に記載の発明は、太陽電池モジュールが備える二組のコネクタが、それぞれ構造が同一であるが色違いであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造である。

本発明の太陽電池モジュールの敷設構造を構成する太陽電池モジュールが備える二組のコネクタは、構造が同一である。そのため、太陽電池モジュールを敷設する際に、両コネクタの構造を見ただけでは見分けが付かない。しかし、本発明では、前記した二組のコネクタがそれぞれ色違いとされている。そのため、太陽電池モジュールの敷設構造を構築する際に、作業者は色の違いにさえ注意すれば、どのコネクタを接続すれば良いかを直感的に把握することができる。従って、本発明の太陽電池モジュールの敷設構造は、作業者がコネクタを取り違えることによる、誤接続が発生しにくい。また、仮にコネクタの誤接続があったとしても、これを作業者が視認により容易に見つけることができ、誤接続されたまま太陽電池モジュールの敷設作業が完了してしまうのを未然に防止できる。

請求項１９に記載の発明は、太陽電池モジュールが備える長い方のケーブルが、短い方のケーブルと色が違うことを特徴とする請求項１１〜１８のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造である。

かかる構成によれば、作業者は、太陽電池モジュールを敷設する際にケーブルの色を見るだけで、長短いずれのケーブルであるのかを直感的に判別することができる。従って、本発明の太陽電池モジュールの敷設構造を採用した場合は、ケーブルの色を見るだけで、作業者が長短いずれのケーブルであるのかを直感的に判別することができ、配線ミスが生じにくい。

上記した請求項１１〜１９のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造において、太陽電池モジュールが備える長い方のケーブルは、太陽電池モジュールの全長の５０パーセント以上であり、短い方のケーブルは、太陽電池モジュールの太陽電池モジュールの全長の５０パーセント未満であることが望ましい（請求項２０）。

請求項２１の発明は、請求項１１〜２０のいずれかに記載の発明において、太陽電池モジュールが備える二組のコネクタのうちの一方が第一コネクタであり、他方が第二コネクタであり、前記太陽電池ブロックにおいて未使用の第一コネクタ又は第二コネクタのうち、前記引込ケーブルが接続されない第一コネクタ又は第二コネクタに端子保護部材が取り付けられることを特徴とした。

これにより請求項２１の発明は、他のコネクタが接続されていないコネクタについても端子が外部に露出し、ゴミや水が端子に付着するのを効果的に防止することができる。

請求項２２の発明は、請求項１１〜２１のいずれかに記載の敷設構造を構成する太陽電池モジュールが備える二組のコネクタのうちの一方が第一コネクタであり、他方が第二コネクタであり、前記敷設構造の敷設作業中断時に、未使用の前記第一コネクタ又は第二コネクタに端子保護部材を取り付けることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設方法である。

これにより請求項２２の発明は、敷設作業中であっても、太陽電池モジュールのコネクタの端子にゴミや水が付着するのを効果的に防止することができる。

本発明では、配線の間違いが少なく、作業効率の高い太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの敷設構造、及び太陽電池モジュールの敷設方法を提供することができる。

本発明を実施した太陽電池モジュールを示す斜視図である。 図１の太陽電池モジュールの裏面側の構造を示す斜視図である。 図１の太陽電池モジュールのコネクタの断面図である。 太陽電池モジュールの敷設構造の作業手順を示すフローチャートである。 太陽電池モジュールを建物の屋根に敷設した状態を示す説明図である。 太陽電池モジュールが正しく配線されたモジュール段を示す概念図である。 太陽電池モジュールが誤って配線されたモジュール段を示す概念図である。 太陽電池モジュールが正しく配線された場合の回路図である。 太陽電池モジュールの敷設構造を示す概念図である。 （ａ）は、引込ケーブルの正面図であり、（ｂ）は、引込ケーブルのモールド部の断面図である。 端子保護部材の平面図である。 （ａ）は、両極が雄片であるコネクタの平面図であり、（ｂ）は、両極が雌片であるコネクタの平面図である。 検電ケーブルを示す正面図である。

続いて本発明を実施した太陽電池モジュールについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明を実施した太陽電池モジュールを示す斜視図である。図２は、図１の太陽電池モジュールの裏面側の構造を示す斜視図である。図３は、図１の太陽電池モジュールのコネクタの断面図である。
なお以下の説明において、上下の位置関係については図１の位置関係を基準とする。

本実施形態の太陽電池モジュール１０は、新築又は既築の建物の屋根Ｒに適用される瓦型の太陽電池モジュールである。図１、２に示すように、太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１２と、太陽電池パネル１２の裏面に取り付けられる端子ボックス１４と、端子ボックス１４から延設される二本のケーブル１６、１８と、ケーブル１６、１８のそれぞれに接続されるコネクタ２０、２２とを備えている。

太陽電池パネル１２は、集積型太陽電池であり、図１、２に示すように、略長方形の面状に形成されている。太陽電池パネル１２には、例えばガラス基板に導電膜や半導体膜を積層し、これに複数の溝を設けて所定数の単体電池（太陽電池セル）を形成し、各太陽電池セルを電気的に直列接続したものなどを採用することができる。本実施形態の太陽電池パネル１２は、一枚で約１００ボルトの電圧を得ることができる。

図２に示すように、端子ボックス１４は、太陽電池パネル１２の裏面側に接着剤などを用いて固定されている。端子ボックス１４は、太陽電池パネル１２の長辺の略中央であって、下側の領域に取り付けられている。端子ボックス１４は、太陽電池パネル１２の正極が接続されるプラス側電極接続端子（図示せず）と、太陽電池パネル１２の負極が接続されるマイナス側電極接続端子（図示せず）とが内部に設けられている。端子ボックス１４内において、プラス側電極接続端子には、黒色の被覆導線であるプラス側の導線２４（以下、プラス側芯線２４とも称す）が二本接続されており、マイナス側電極接続端子には、白色の被覆導線であるマイナス側の導線２６（以下、マイナス側芯線２６とも称す）が二本接続されている。

第一ケーブル１６は、二本のプラス側芯線２４、２４のうちの一方のプラス側芯線２４と、二本のマイナス側芯線２６、２６のうちの一方のマイナス側芯線２６とを束ねて形成された二芯ケーブルである。また第二ケーブル１８は、二本のプラス側芯線２４、２４のうちの他方のプラス側芯線２４と、二本のマイナス側芯線２６、２６のうちの他方のマイナス側芯線２６とを束ねて形成された二芯ケーブルである。

図１に示すように、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８は色彩が相違しており、第一ケーブル１６は、白色の絶縁チューブ１６ａ内にプラス側芯線２４およびマイナス側芯線２６が配されており、第二ケーブル１８は、黒色の絶縁チューブ１８ａ内にプラス側芯線２４およびマイナス側芯線２６が配されている。

また第一ケーブル１６および第二ケーブル１８は、長さに長短があり、一方が長く、他方が短い。具体的には、第一ケーブル１６が第二ケーブル１８よりも短い。第一ケーブル１６の全長は、長方形状の太陽電池パネル１２の長辺の長さの５０パーセント未満の長さであり、第二ケーブル１８の全長は、太陽電池パネル１２の長辺の長さの５０パーセント以上である。

図１に示すように、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８のそれぞれの端部には、第一コネクタ２０および第二コネクタ２２が設けられている。第一コネクタ２０および第二コネクタの色彩は相違しているが、構造は同一である。本実施形態において、第一コネクタ２０は白色であり、第二コネクタ２２は黒色である。

図３に示すように、第一コネクタ２０および第二コネクタ２２は、ピン状端子２８およびソケット状端子３０を備えている。また第一コネクタ２０および第二コネクタ２２は、雌片３２と雄片３４とを有し、前記したピン状端子２８は、雌片３２内にあり、ソケット状端子３０は、雄片３４内にある。

図１に示すように、本実施形態において、第一コネクタ２０のピン状端子２８にはプラス側芯線２４が接合されており、第一コネクタ２０のソケット状端子３０にはマイナス側芯線２６が接合されている。また第二コネクタ２２のピン状端子２８にはマイナス側芯線２６が接合されており、第二コネクタ２２のソケット状端子３０にはプラス側芯線２４が接合されている。即ち、第一コネクタ２０では、ピン状端子２８が正極であり、ソケット状端子３０が負極である。これに対し、第二コネクタ２２では、ピン状端子２８が負極であり、ソケット状端子３０が正極である。そのため、第一コネクタ２０と第二コネクタ２２とは、一方の雌片３２と他方の雄片３４とを嵌合させて一方のピン状端子２８を他方のソケット状端子３０に接続させることにより、同極同士を電気的に接続することが可能である。

次に、上記した太陽電池モジュール１０を建物の屋根Ｒに敷設する作業手順および太陽電池モジュール１０の敷設構造１００について説明する。図４は、太陽電池モジュールを建物の屋根Ｒに敷設する作業手順を示すフローチャートである。

太陽電池モジュール１０を敷設する場合、まず敷設対象である建物の屋根Ｒに軒先水切りや所定のルーフィング材が取り付けられ、ステップ１において、作業の進行に必要な線や形、寸法を屋根Ｒに表示する墨出しが行われる。
その後のステップ２では、縦桟木（流し桟）が所定の間隔で取り付けられ、ステップ３において広小舞（瓦座）や横桟木（瓦桟）が取り付けられる。横桟木は、所定の登り間隔で取り付けられる。次にステップ４において、太陽電池モジュール１０が吹き上がるのを防止する吹上防止金具を所定の位置に取り付けた後、作業はステップ５に移行する。

ステップ５では、太陽電池モジュール１０が屋根Ｒの軒先側から棟側にかけて順次取り付けられ、隣接する太陽電池モジュール１０、１０がケーブル１６、１８によって接続される。詳しく説明すると、太陽電池モジュール１０の取り付けは、図５に示すように、複数の太陽電池モジュール１０の短辺同士を隣り合わせて列状のモジュール段３６を形成し、ビス等で各太陽電池モジュール１０を屋根Ｒに固定することで行われる。本実施形態において、モジュール段３６は、偶数段（図５では１４段）が屋根Ｒに設置される。

図６に示すように、モジュール段３６の形成中、隣接する太陽電池モジュール１０、１０において、一方の太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０と、隣接する他方の太陽電池モジュール１０の第二コネクタ２２とを接続させると、隣接する二つの太陽電池モジュール１０、１０を電気的に並列に接続させることができる。即ち、白色の第一ケーブル１６に取り付けられた白色の第一コネクタ２０と、黒色の第一ケーブル１８に取り付けられた黒色の第二コネクタ２２とを接続させることで、隣接する太陽電池モジュール１０、１０の並列接続が可能になる。したがって本実施形態の太陽電池モジュール１０は、左右の隣接する太陽電池モジュール１０、１０を、ケーブル１６、１８を用いて接続させることにより、モジュール段３６に含まれる全ての太陽電池モジュール１０を順次並列に接続させることができる（図８）。

ここで本実施形態の太陽電池モジュール１０は、上記したように、第一ケーブル１６が第二ケーブル１８よりも短く形成されている。そのため太陽電池モジュール１０は、作業者がケーブル１６、１８の長さを確認することによって、そのケーブル１６、１８に取り付けられたコネクタ２０、２２が第一コネクタ２０であるのか、あるいは第二コネクタ２２であるのかを瞬時に判断することができる。

また本実施形態の太陽電池モジュール１０において、第一ケーブル１６の全長は、長方形状の太陽電池パネル１２の長辺の長さの５０パーセント未満の長さであり、第二ケーブル１８の全長は、太陽電池パネル１２の長辺の長さの５０パーセント以上である。そのため、図７に示すように、短辺同士を突き合わせて隣接する太陽電池モジュール１０、１０間においては、第一ケーブル１６に取り付けられた第一コネクタ２０、２０同士を接続させることができない。したがって本実施形態の太陽電池モジュール１０は、隣接する太陽電池モジュール１０、１０間における、第一コネクタ２０、２０同士の誤接続を確実に防止することができる。

太陽電池モジュール１０は、第二ケーブル１８が第一ケーブル１６よりも長く、第二ケーブル１８の取り回しの自由度が高い。そのため、太陽電池モジュール１０は、自由度の高い第二ケーブル１８を中途で第一ケーブル１６側に向けて屈曲させて取り回すことで、第一コネクタ２０および第二コネクタ２２を介して両ケーブル１６，１８を電気的に接続することができる。そのため、太陽電池モジュール１０は、第一コネクタ２０と第一ケーブル１６との接続部分や、第二コネクタ２２と第二ケーブル１８との接続部分、端子ボックス１４と第一，二ケーブル１６，１８との接続部分などに作用する曲げによる応力（ストレス）が小さく、断線などの不具合が起こりにくく、第一，二ケーブル１６，１８を過度に長くとる必要もない。また、太陽電池モジュール１０は、第一ケーブル１６や第二ケーブル１８を過度に長くとらなくても良いため、施工性に優れており、これらのケーブル１６，１８を収容するためのスペース等も必要としない。

また、上記した太陽電池モジュール１０は、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８がそれぞれ二芯ケーブルによって構成されているため、ケーブル１６，１８の剛性が高い。また、太陽電池モジュール１０は、２本のケーブル１６，１８を接続するだけで電気的に接続可能であり、ケーブルの本数が最小限で済む。また、太陽電池モジュール１０は、配線がシンプルであり、敷設時にケーブル１６，１８が断線するなどの不都合が起こりにくい。

また本実施形態の太陽電池モジュール１０は、第一ケーブル１６を白色とし、第二ケーブル１８を黒色としている。そのため太陽電池モジュール１０は、作業者がケーブル１６、１８の色彩を確認することで容易にケーブル１６、１８に取り付けられたコネクタ２０、２２の種類を判別することが可能である。

また太陽電池モジュール１０は、第一コネクタ２０が白色、第二コネクタ２２が黒色に形成されており、第一コネクタ２０と第二コネクタ２２とで色彩が相違している。したがって本実施形態の太陽電池モジュール１０は、作業者が太陽電池モジュール１０のコネクタ２０、２２の色彩を確認することによって、そのコネクタ２０、２２の種類を迅速に判別することができる。したがって本実施形態の太陽電池モジュール１０は、作業者による迅速で適切なコネクタの選択が可能であり、配線の誤接続が少なく、作業効率が高い。

図９に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１０の敷設構造１００は、軒側（下側）から奇数段目のモジュール段３６ａ、３６ｃと、偶数段目のモジュール段３６ｂ、３６ｄとでケーブル１６、１８の接続順序が左右逆転している。即ち、奇数段目のモジュール段３６ａ、３６ｃは、右側の太陽電池モジュール１０の第二コネクタ２２と、左側の太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０とを接続させて、第二ケーブル１８と第一ケーブル１６とを接続させている。これに対し、偶数段目のモジュール段３６ｂ、３６ｄは、右側の太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０と、左側の太陽電池モジュール１０の第二コネクタ２２とを接続させて、第一ケーブル１６と第二ケーブル１８とを接続させている。

またモジュール段３６を構成する太陽電池モジュール１０が全てケーブル１６、１８で接続されると、図６に示すように、モジュール段３６を構成する複数の太陽電池モジュール１０の両端部に配置された太陽電池モジュール１０、１０のうち、一方の太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０が未使用（未接続）の状態になり、他方の太陽電池モジュール１０の第二コネクタ２２が未使用の状態になる。これらの未使用の第一コネクタ２０および第二コネクタ２２は、上下に配されたモジュール段３６、３６の電気的接続に用いられる。

例えば、図９に示す太陽電池モジュール１０の敷設構造１００では、奇数段目のモジュール段３６ａ、３６ｃと、偶数段目のモジュール段３６ｂ、３６ｄとが接続され、太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂが形成されている。具体的には、奇数段目のモジュール段３６ａ、３６ｃの左端に配された太陽電池モジュール１０ａ、１０ｃの第二ケーブル１８が、偶数段目のモジュール段３６ｂ、３６ｄの左端に配された太陽電池モジュール１０ｂ、１０ｄの太陽電池パネル１２の裏面を通され、太陽電池モジュール１０ａ、１０ｃの第二コネクタ２２と、太陽電池モジュール１０ｂ、１０ｄの第一コネクタ２０とが接続される。

これにより、モジュール段３６ａおよびモジュール段３６ｂに含まれる全ての太陽電池モジュール１０が並列に接続され、太陽電池ブロック３８ａが形成される。またモジュール段３６ｃおよびモジュール段３６ｄに含まれる全ての太陽電池モジュール１０についても並列に接続され太陽電池ブロック３８ｂが形成される。以上のように形成された太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂは、引込ケーブル４０によって電気的に直列に接続される。

図１０（ａ）に示すように、引込ケーブル４０は、太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０に接続される第一直列コネクタ４２と、太陽電池モジュール１０の第二コネクタ２２に接続される第二直列コネクタ４４と、屋内のパワーコンディショナー（図示せず）に接続されて太陽電池モジュール１０の太陽電池パネル１２で変換された電力を出力する出力コネクタ４６と、第一直列コネクタ４２に接続される第一屋外ケーブル４８と、第二直列コネクタ４４に接続される第二屋外ケーブル５０と、出力コネクタ４６に接続される屋内側ケーブル５２と、モールド部５４と、を備えている。

第一直列コネクタ４２、第二直列コネクタ４４、および出力コネクタ４６は、太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０および第二コネクタ２２と同一の構造である。また第一直列コネクタ４２および出力コネクタ４６は黒色であり、第二直列コネクタ４４は白色である。

第一屋外ケーブル４８、第二屋外ケーブル５０、および屋内側ケーブル５２は、太陽電池モジュール１０の第一ケーブル１６および第二ケーブル１８と同様に、絶縁チューブ４８ａ、５０ａ、５２ａ内にプラス側芯線２４とマイナス側芯線２６が一本ずつ配されている。第一屋外ケーブル４８および屋内側ケーブル５２の絶縁チューブ４８ａ、５２ａは黒色であり、第二屋外ケーブル５０の絶縁チューブ５０ａは白色である。
また屋内側ケーブル５２の出力コネクタ４６近傍には白色のビニールテープ５６が巻き付けられている。これにより屋内側ケーブル５２および出力コネクタ４６を瞬時に判別することが可能になる。

図１０（ｂ）に示すように、モールド部５４においては、第一屋外ケーブル４８、第二屋外ケーブル５０、および屋内側ケーブル５２が接続されている。さらに説明すると、第一屋外ケーブル４８のプラス側芯線２４と、第二屋外ケーブル５０のマイナス側芯線２６とが電気的に接続され、第一屋外ケーブル４８のマイナス側芯線２６と、屋内側ケーブル５２のマイナス側芯線２６とが電気的に接続され、第二屋外ケーブル５０のプラス側芯線２４と、屋内側ケーブル５２のプラス側芯線２４とが電気的に接続されている。

図９に示すように、引込ケーブル４０を用いて、太陽電池ブロック３８ａと太陽電池ブロック３８ｂとを直列に接続させる場合、引込ケーブル４０の白色の第二直列コネクタ４４は、太陽電池ブロック３８ａを構成するモジュール段３６ｂの右端の太陽電池モジュール１０ｆの黒色の第二コネクタ２２に接続される。また引込ケーブル４０の黒色の第一直列コネクタ４２は、太陽電池ブロック３８ｂを構成するモジュール段３６ｃの右端の太陽電池モジュール１０ｇの白色の第一コネクタ２０に接続される。

即ち、引込ケーブル４０と、太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂとの接続は、隣接する太陽電池モジュール１０、１０の接続と同様に、色彩の異なるコネクタ同士を接続させればよく、配線の誤接続が生じにくい。また上記のように、引込ケーブル４０の太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂへの接続は、所定のコネクタ４４、２２、４２、２０を所定の組み合わせで接続させるだけであり、屋根Ｒの上で容易に作業を行うことができる。

ここで本実施形態の太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂは、一枚で約１００ボルトの電圧を得ることができる太陽電池モジュール１０が複数並列に接続されたものである。そのため、太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂ全体から得られる電圧も約１００ボルトである。そのため本実施形態の太陽電池モジュール１０の敷設構造１００は、二つの太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂを直列に接続させることにより、様々な機器の定格電圧である約２００ボルトの電圧を得ることが可能である。

図９に示すように、太陽電池ブロック３８ａ、３８ｂが直列に接続された状態で、モジュール段３６ａの右端の太陽電池モジュール１０ｅの第一コネクタ１６、およびモジュール段３６ｄの右端の太陽電池モジュール１０ｈの第二コネクタ１８は、未使用（未接続）の状態である。本実施形態の太陽電池モジュール１０の敷設構造１００では、これらのコネクタ１６、１８に図１１に示す端子保護部材５８が取り付けられている。端子保護部材５８は、ケーブルが接続されていない点を除き太陽電池モジュール１０の第一コネクタ２０や第二コネクタ２２と略同一の構造である。本実施形態の太陽電池モジュール１０の敷設構造１００は、端子保護部材５８を未使用のコネクタ２０、２２に取り付けることで、未使用のコネクタ２０、２２の端子２８、３０にゴミや水が付着するのを防止することができる。

また本実施形態の太陽電池モジュール１０の敷設構造１００の敷設作業が中断した場合にも、未接続の第一コネクタ２０又は第二コネクタ２２に端子保護部材５８を取り付けることにより、コネクタ２０、２２の端子２８、３０にゴミや水が付着するのを防止することが可能である。

以上のようにして図４のステップ５の作業が完了すると、作業者は、ステップ６において、引き込みケーブル４０の屋内側ケーブル５２を建物の屋内に引き込む。その後、周辺役物瓦の施工を行い（ステップ７）、屋根Ｒの掃除（ステップ８）を終えると、点検（ステップ９）を行った後、屋内で引込ケーブル４０の結束を行い（ステップ１０）、出力コネクタ４６を図示しないパワーコンディショナーの接続箱に接続させて（ステップ１１）、一連の作業が終了する。

上記実施形態の太陽電池モジュール１０は、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８の色彩に違いを持たせることで、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８の端部に取り付けられたコネクタ２０、２２の種類の判別を容易にするものであったが、本発明は、このような構成に限定されるわけではない。例えば、第一ケーブル１６および第二ケーブル１８の模様や、模様と色彩との結合に違いを持たせ、コネクタ２０、２２の種類の判別を容易にさせてもよい。同様に引込ケーブル４０の第一屋外ケーブル４８と第二屋外ケーブル５０についても、模様や、模様と色彩との結合に違いを持たせ、第一直列コネクタ４２と第二直列コネクタ４４との種類の判別を容易にさせてもよい。

また上記実施形態の太陽電池モジュール１０において、第一コネクタ２０および第二コネクタ２２は色彩が相違するものであったが、本発明はこのような構成に限定されるわけではない。第一コネクタ２０および第二コネクタ２２は、形状や模様などの形態を相違させて迅速に種別の判別が可能な構成であればよい。例えば、第一コネクタ２０および第二コネクタ２２の一方を太くし、他方を細くしたり、一方の断面形状を丸型にし、他方の断面形状を角型にしたりする等が可能である。
同様に、引込ケーブル４０の第一直列コネクタ４２および第二直列コネクタ４４についても、形状や模様などの形態を相違させて瞬時に種別を判別することが可能な構成にしてもよい。

上記実施形態の第一コネクタ２０や第二コネクタ２２は、雌片３２および雄片３４を備え、それぞれの形状から端子２８、３０の種類が判別できる構成であったが、本発明はこのような構成に限られるわけではない。例えば、図１２に示すように、両極が雄片６４ａ、６４ｂであるコネクタ６０と、両極が雌片６６ａ、６６ｂであるコネクタ６２とを一組の嵌合構造としてもよい。この場合、一方の極を構成する雄片６４ａ（又は雌片６６ａ）の形態を、他方の極を構成する雄片６４ｂ（又は雌片６６ｂ）の形態と相違させることで、極の種類の判別が可能であり、コネクタ６０、６２の誤接続を防止することができる。

例えば、図１２のコネクタ６０、６２では、一方の雄片６４ａおよび雌片６６ａを、他方の雄片６４ｂおよび雌片６６ｂよりも太く形成することで、極の判別を容易にし、コネクタ６０、６２の誤接続を防止している。またコネクタ６０、６２は、コネクタ６０の一方の雄片６４ｂ、およびコネクタ６２の一方の雌片６６ｂに溝６８を設けることによってもコネクタ６０、６２の誤接続を防止している。

上記実施形態の太陽電池モジュール１０の太陽電池パネル１２は、一枚で約１００ボルトの電圧を得ることができるものであったが、本発明は、太陽電池パネル１２が得ることのできる電圧に制限があるわけではない。例えば一枚で約２００ボルトの電圧を得ることができる太陽電池パネル１２を用いて太陽電池モジュール１０を構成してもよい。この場合、屋根Ｒに敷設される太陽電池モジュール１０を全て並列に接続した一つの太陽電池ブロック３８によって太陽電池モジュール１０の敷設構造１００が完成される。

また一枚の太陽電池パネル１２で得ることができる電圧が１００ボルト未満の場合であっても、所定数の太陽電池ブロック３８を構成し、これらの太陽電池ブロック３８を直列に接続させることで、太陽電池モジュール１０の敷設構造１００において、所望の電圧の確保が可能になる。

以下さらに本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の実施形態で採用する瓦型太陽電池モジュールの斜視図である。図３は、図１の太陽電池モジュールのコネクタの断面図である。

瓦型太陽電池モジュール１０は、集積型太陽電池であり、内部に複数の太陽電池セルが形成され全体として一つの太陽電池を構成するものである。
すなわち瓦型太陽電池モジュール１０は、ガラス基板に導電膜や半導体膜が積層され、さらにこれに複数の溝を設けて多数の単体電池（セル）に分割し、各セルを電気的に直列に接続したものである。

瓦型太陽電池モジュール１０は、図の様に長方形をしており、長手方向の中心部から二本のケーブル１６，１８が延設されている。
またケーブル１６，１８にはそれぞれコネクタ２０，２２が接続されている。
ケーブル１６，１８は長さに長短があり、一方が長く、他方が短い。具体的には、長い方のケーブル１８は、その全長が瓦型太陽電池モジュール１０の全長の５０パーセント以上であり、短い方のケーブル１６は、その全長が瓦型太陽電池モジュール１０の全長の５０パーセント未満である。
またケーブル１６，１８は色が違う。ケーブル１６，１８はいずれも電気的に絶縁された２系統の導線２４，２６（プラス側芯線２４，マイナス側芯線２６）を有するものである。より具体的には、２条の被覆導線２４，２６が同一の絶縁チューブ内に配されたケーブルである。

二本のケーブル１６，１８にはそれぞれコネクタ２０，２２が接続されている。コネクタ２０，２２は、色違いであるが構造は同一であり、図３の様に２本の端子２８，３０（ピン状端子２８，ソケット状端子３０）を持っている。
２本の端子２８，３０の内、一方のピン状端子２８は、ピンであり、他方のソケット状端子３０は、ソケットである。
またコネクタ２０，２２は、雌片３２と雄片３４とを有し、前記したピン状端子２８は、雌片３２内にあり、ソケット状端子３０は雄片３４にある。
コネクタ２０，２２は、互いに接続可能であり、一方の雌片３２と他方の雄片３４とが接合される。そのとき、各雌片３２と雄片３４の内部では、一方のピン状端子２８と他方のソケット状端子３０とが接続される。

そして本実施形態では、二本のケーブル１６，１８の２条の被覆導線２４，２６は、それぞれ瓦型太陽電池モジュール１０内の太陽電池（以下端に太陽電池）の正極と負極に接続されている。すなわちケーブル１８内の一方の被覆導線２４は太陽電池の正極に接続され、他方の被覆導線２６は太陽電池の負極に接続されている。同様にケーブル１６内の一方の被覆導線２４は太陽電池の正極に接続され、他方の被覆導線２６は太陽電池の負極に接続されている。
したがって、コネクタ２２の２本の端子２８，３０の一方は、太陽電池の正極に接続され、他方の被覆導線は太陽電池の負極に接続されている。同様にコネクタ２０の２本の端子２８，３０の一方は、太陽電池の正極に接続され、他方の被覆導線は太陽電池の負極に接続されている。
ただしコネクタ２０，２２の２本の端子２８，３０の極性を比較すると、両者は反対極となっている。すなわち一方のコネクタ２２では、ピン状端子２８が正極であり、ソケット状端子３０が負極であるのに対し、他方のコネクタ２０では、ピン状端子２８が負極であり、ソケット状端子３０が正極である。

次に、上記した瓦型太陽電池モジュール１０の敷設構造について説明する。
図６は、瓦型太陽電池モジュールを正確に配線した場合の概念図である。図７は、瓦型太陽電池モジュールを誤って配線した場合の概念図である。図８は、瓦型太陽電池モジュールを正確に配線した場合の回路図である。
上記した瓦型太陽電池モジュール１０は、図６，４に示すように、横に並べて屋根等の構造物に敷設する。
そして隣接する瓦型太陽電池モジュール１０のコネクタ２０，２２を接続する。一つの瓦型太陽電池モジュール１０に注目すると、当該瓦型太陽電池モジュール１０のコネクタ２２と左隣の瓦型太陽電池モジュール１０のコネクタ２０とを接続する。また瓦型太陽電池モジュール１０のコネクタ２０と右隣の瓦型太陽電池モジュール１０のコネクタ２２とを接続する。
ケーブルの長短に注目して説明すると、当該瓦型太陽電池モジュール１０の長いケーブル１８のコネクタ２２と左隣の瓦型太陽電池モジュール１０の短いケーブル１６のコネクタ２０とを接続する。また瓦型太陽電池モジュール１０の短いケーブル１６のコネクタ２０と右隣の瓦型太陽電池モジュール１０の長いケーブル１８のコネクタ２２とを接続する。
その結果、図８に示すように、太陽電池が並列に接続される。

これに対して、接続方法を誤り、図７に示すように、長いケーブル１８のコネクタ２２同士を接続すると、他のコネクタ２０が物理的に接続できなくなるので、作業者は接続の誤りに気づくこととなる。すなわち他方のコネクタ２０は、短いケーブル１６に接続されており、短いケーブル１６は、瓦型太陽電池モジュール１０の全長の半分に満たない。またケーブル１６，１８は、瓦型太陽電池モジュール１０の中心部分から延びているので、短いケーブル１６同士を接続しようとしても長さが足りず、両者を接続することができない。
したがって本実施形態の瓦型太陽電池モジュール１０は、配線の誤りが起きえない。

（敷設方法）
次に本発明の瓦型太陽電池モジュール１０を実際に屋根に敷設する際の手順について説明する。本発明の瓦型太陽電池モジュール１０は、以下のマニュアルに則って屋根に敷設することが望ましい。

（検電方法）
次に本発明の太陽電池モジュール１０を屋根に敷設する際に、接続不良の有無を検査する検電作業に用いる検電ケーブル８０および検電作業の実施方法について説明する。

図１３に示すように、検電ケーブル８０は、両端に一対のコネクタ８１，８２を備えた二芯のケーブルである。一対のコネクタ８１，８２は、色彩が相違するが、構造は同一である。検電ケーブル８０の一方のコネクタ８１は白色であり、他方のコネクタ８１は灰色である。コネクタ８１，８２は、それぞれ上述したコネクタ２０，２２と同一の形状、構造とされており、コネクタ２０，２２に対して接続することで検電ケーブル８０とケーブル１６，１７とを電気的に接続することができる。また、施工時に、ケーブル１６，１７を必要に応じて延長するために使用する延長ケーブル（表９参照）との識別を容易にするため、検電ケーブル８０のコネクタ８１，８２のいずれか一方又は双方の近傍には、ビニルテープが貼り付けられている。すなわち、検電ケーブル８０には、他のケーブル類と識別するための識別標として機能するビニルテープが取り付けられている。

検電ケーブル８０は、太陽電池モジュール１０を敷設する前に、屋根Ｒの所定位置に桁行方向に沿って配置される。そして１段目のモジュール段３６の配線接続の完了後、表３３に示すように、モジュール段３６の検電が行われ、接続不良が確認される。本実施例の検電方法は、モジュール段３６の最後の太陽電池モジュール１０の未接続のコネクタ２０（又はコネクタ２２）に検電ケーブル８０の一方のコネクタ８１が接続され、検電ケーブルの他方のコネクタ８２が、モジュール段３６の最初の太陽電池モジュール１０の未接続のコネクタ２２（又はコネクタ２０）の近傍に配置される。

その後、検電ケーブル８０の他方のコネクタ８２、及びジュール段の未接続のコネクタ２２のそれぞれの雄片にテスター棒が差し込まれ、直流電圧レンジによって電圧が測定される。モジュール段３６の電圧は、検電ケーブル８０の他方のコネクタ８２、及びモジュール段の未接続のコネクタ２２のそれぞれの雌片にテスター棒を差し込み、直流電圧レンジによって電圧を測定してよい。本実施例の検電方法は、テスター棒の差し込みが容易な雄片において電圧を測定することにより、検電に不慣れな作業者であっても安全かつ容易にモジュール段３６の電圧を測定することができる。

直流電圧レンジにおいて正負いずれかの電圧が測定されると、測定対象であるモジュール段３６は、太陽電池モジュール１０が正常に接続されていることになる。
これに対し、モジュール段３６において太陽電池モジュール１０が正常に接続されていない場合には、同極同士が接続された回路がモジュール段３６において形成されないため、直流電圧レンジにおいて電圧が確認されない。そのため、直流電圧レンジにおいて電圧が確認されなかった場合には、測定対象であるモジュール段３６における太陽電池モジュール１０同士の接続を確認した後、再度上記手順により、モジュール段３６の電圧が測定される。

１段目のモジュール段３６の電圧が正常に確認されると、２段目以降のモジュール段３６が順次形成され、それぞれのモジュール段３６において１段目と同様の電圧測定が行われ、接続不良が確認される。

この様に、本実施例の検電方法は、直流電流を測定するという単一の方法によって、モジュール段３６において太陽電池モジュール１０が電気的に正常に接続されているか否かを確認することができる。また表３４の下段に示すように、本実施例の検電方法は、同一のモジュール段３６においてブロック（系統）が分かれる場合であっても、ブロック毎に検電を行うことによって、接続不良を確認することが可能である。

１０ 太陽電池モジュール
１２ 太陽電池パネル
１４ 端子ボックス
１６ 第一ケーブル
１８ 第二ケーブル
２０ 第一コネクタ
２２ 第二コネクタ
２４ プラス側芯線
２６ マイナス側芯線
４０ 引込ケーブル
４２ 第一直列コネクタ
４４ 第二直列コネクタ
４６ 出力コネクタ
４８ 第一屋外ケーブル
５０ 第二屋外ケーブル
５２ 屋内側ケーブル
５８ 端子保護部材
６０ コネクタ
６２ コネクタ
１００ 太陽電池モジュールの敷設構造

Claims (22)

1. 複数の太陽電池セルが電気的に直列接続されて略長方形の面状に形成された太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルの正極に電気的に導通したプラス側電極接続端子と、
   前記太陽電池パネルの負極に電気的に導通したマイナス側電極接続端子と、
   ２系統以上の導線を有し長さの異なるケーブルからなる第一ケーブルおよび第二ケーブルと、
   前記第一ケーブルの端部に取り付けられる第一コネクタおよび前記第二ケーブルの端部に取り付けられて前記第一コネクタに嵌合接続可能な第二コネクタからなる二組のコネクタと、
   前記プラス側電極接続端子に接続される二本のプラス側の導線と、
   前記マイナス側電極接続端子に接続される二本のマイナス側の導線と、を備え、
   前記第一ケーブルが、前記二本のプラス側の導線の一方および前記二本のマイナス側の導線の一方からなる２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであり、
   前記第二ケーブルが、前記二本のプラス側の導線の他方および前記二本のマイナス側の導線の他方からなる２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであり、
   前記第一ケーブルの長さが前記第二ケーブルの長さよりも短く、
   前記第一コネクタおよび第二コネクタは、前記プラス側の導線に接続される正極側端子と、前記マイナス側の導線に接続される負極側端子と、雄片と、当該雄片と嵌合接続可能な雌片と、を有し、
   第一コネクタおよび第二コネクタの一方は、前記雄片に正極側端子を設け、前記雌片に負極側端子を設けたものであり、
   第一コネクタおよび第二コネクタの他方は、前記雄片に負極側端子を設け、前記雌片に正極側端子を設けたものであることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第一コネクタおよび前記第二コネクタの形状、模様若しくは色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第一ケーブルおよび前記第二ケーブルの模様、色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記プラス側の導線および前記マイナス側の導線の模様、色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
5. 前記太陽電池パネルが略長方形状であり、
   前記第一ケーブルおよび第二ケーブルは、前記太陽電池パネルの長辺の略中央から延出されており、
   太陽電池パネルの短辺同士を隣り合わせて二つの太陽電池モジュールを配置した場合、一方の太陽電池モジュールの第一コネクタと他方の太陽電池モジュールの第一コネクタとは、ケーブルの長さが足りないために接続不可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
6. 内部に複数の太陽電池セルが形成され全体として一つの太陽電池を構成する太陽電池モジュールであって、
   二組のコネクタを有し、
   前記二組のコネクタはいずれも独立した二以上の端子を備え、
   前記二組のコネクタはいずれも太陽電池モジュールの長手方向中央から延出された２系統以上の導線を有するケーブルに接続されており、
   各コネクタの一つの端子は前記太陽電池の正極に接続された正極側端子であり、
   各コネクタの他の一つの端子は太陽電池の負極に接続された負極側端子であり、
   前記二組のコネクタの内の一方のコネクタに接続されたケーブルは、他方のコネクタに接続されたケーブルよりも短く、
   前記ケーブルの長さの関係は他の太陽電池モジュールと共に列状に並べたとき短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることが不能となるものであり、
   長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合され、両者が接合された状態において両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、他の太陽電池モジュールと電気的に並列に接続されることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 二組のコネクタの内の一方および他方のコネクタに接続されたケーブルは、それぞれ２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
8. 二組のコネクタが、それぞれ構造が同一であるが色違いであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
9. 長い方のケーブルは、短い方のケーブルと色が違うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
10. 長い方のケーブルは、太陽電池モジュールの全長の５０パーセント以上であり、短い方のケーブルは、太陽電池モジュールの太陽電池モジュールの全長の５０パーセント未満であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の太陽電池モジュールが複数列状に配置され、
    二組のコネクタのうちの一方である第一コネクタおよび他方である第二コネクタは、それぞれ正極側端子および負極側端子を有し、
    隣接する一方の太陽電池モジュールの第一コネクタおよび他方の太陽電池モジュールの第二コネクタの同極の端子同士を接続させて、隣接する太陽電池モジュールが電気的に並列接続され、一連の太陽電池ブロックが形成されることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造。
12. 複数の前記太陽電池ブロックを直列に接続して配線を建物内に引き込む引込ケーブルを備えることを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
13. 二つの前記太陽電池ブロックを備え、
    前記引込ケーブルは、
    一方の太陽電池ブロックの未使用の第一コネクタに接続される第一直列コネクタと、
    他方の太陽電池ブロックの未使用の第二コネクタに接続される第二直列コネクタと、
    前記太陽電池パネルで変換された電力を出力する出力コネクタと、
    前記第一直列コネクタに接続される正負二本の導線を含む第一屋外ケーブルと、
    前記第二直列コネクタに接続される正負二本の導線を含む第二屋外ケーブルと、
    前記出力コネクタに接続される正負二本の導線を含む屋内側ケーブルと、を有し、
    前記第一屋外ケーブルの一方の導線は、前記第二屋外ケーブルの正負が異なる導線に接続されており、
    前記第一屋外ケーブルの他方の導線は、前記屋内側ケーブルの正負が同一の導線に接続されており、
    前記第二屋外ケーブルの残りの導線と前記屋内側ケーブルの残りの導線とが接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
14. 前記第一直列コネクタおよび前記第二直列コネクタの形状、模様若しくは色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
15. 前記第一屋外側ケーブルおよび前記第二屋外側ケーブルの模様、色彩又はこれらの結合が相違することを特徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
16. 略長方形状であって内部に複数の太陽電池セルが形成され全体として一つの太陽電池を構成する太陽電池モジュールを使用し、当該太陽電池モジュールを構造物に敷設する太陽電池モジュールの敷設構造において、
    太陽電池モジュールは、二組のコネクタを有し、
    前記二組のコネクタはいずれも独立した二以上の端子を備え、
    前記二組のコネクタはいずれも太陽電池モジュールの長手方向中央から延出された２系統以上の導線を有するケーブルに接続されており、
    各コネクタの一つの端子は太陽電池の正極に接続され、
    各コネクタの他の一つの端子は太陽電池の負極に接続され、
    前記二組のコネクタの内の一方のコネクタに接続されたケーブルは、他方のコネクタに接続されたケーブルよりも短く、
    前記ケーブルの長さの関係は太陽電池モジュールを列状に並べたとき短いケーブルが接続されたコネクタ同士は長さ不足の状態であって接続させることが不能となるものであり、
    前記太陽電池モジュールは構造物に列状に並べて設置され、隣接する太陽電池モジュールのコネクタは長いケーブルが接続されたコネクタと短いケーブルが接続されたコネクタが接合され、両者が接合された状態において両コネクタの正極側端子同士と、負極側端子同士が接続された状態となり、複数の太陽電池モジュールが電気的に並列に接続されることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造。
17. 二組のコネクタの内の一方および他方のコネクタに接続されたケーブルは、それぞれ２条の導線を同一の絶縁チューブ内に配したケーブルであることを特徴とする請求項１６に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
18. 太陽電池モジュールが備える二組のコネクタが、それぞれ構造が同一であるが色違いであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
19. 太陽電池モジュールが備える長い方のケーブルは、短い方のケーブルと色が違うことを特徴とする請求項１１〜１８のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
20. 太陽電池モジュールが備える長い方のケーブルは、太陽電池モジュールの全長の５０パーセント以上であり、短い方のケーブルは、太陽電池モジュールの太陽電池モジュールの全長の５０パーセント未満であることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
21. 太陽電池モジュールが備える二組のコネクタのうちの一方が第一コネクタであり、他方が第二コネクタであり、
    前記太陽電池ブロックにおいて未使用の第一コネクタ又は第二コネクタのうち、前記引込ケーブルが接続されない第一コネクタ又は第二コネクタに端子保護部材が取り付けられることを特徴とする請求項１１〜２０のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
22. 請求項１１〜２１のいずれかに記載の敷設構造を構成する太陽電池モジュールが備える二組のコネクタのうちの一方が第一コネクタであり、他方が第二コネクタであり、
    前記敷設構造の敷設作業中断時に、未使用の前記第一コネクタ又は第二コネクタに端子保護部材を取り付けることを特徴とする太陽電池モジュールの敷設方法。

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